@phdthesis{Ackermann2010,
  author    = {Ackermann, Matthias},
  title     = {Studien zum Verhalten von Anthocyanen aus Heidelbeeren im Humanstoffwechsel - Stabilisierung und Bindung durch Proteine},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-53336},
  school      = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg},
  year      = {2010},
  abstract  = {Identifizierung und Strukturaufkl{\"a}rung von Anthocyanen und ihrer Metabolite erfolgten mit Hilfe der mittels Hochleistungsfl{\"u}ssigchromatographie-Diodenarray-Detektion-Elektro-spray-Tan¬dem¬massen¬spektrometrie (HPLC-DAD-ESI-MS/MS). Quantitative Analysen wurden via HPLC-DAD durchgef{\"u}hrt. Die hierzu erforderlichen Referenzverbindungen wurden mittels pr{\"a}parativer HPLC aus Heidelbeeren isoliert (Reinheit zwischen 85,8\% und 99,4\%). Der Gehalt an Anthocyanen in den untersuchten Heidelbeerfr{\"u}chten lag bei 6 g/kg. Bez{\"u}glich der mengen¬m{\"a}ßigen Verteilung dominierten Delphinidin- und Cyanidin¬glykoside vor den Glykosiden von Malvidin, Petunidin und Peonidin. Als konjugierte Zucker¬reste kamen vor allem Glukose und Galaktose vor, der Gehalt an Arabinosiden war weit geringer. Bei oraler Aufnahme erfolgt ein erster Kontakt der Anthocyane mit Speichel. Daher wurde dessen Wirkung auf die Heidelbeeranthocyane in ex vivo-Studien {\"u}ber einen (unphysio-logisch langen) Zeitraum von bis zu 30 Minuten untersucht. Dabei konnte wurde ins-besondere der Einfluß des pH-Wertes auf die Stabilit{\"a}t der Anthocyane aufgezeigt werden. Zur Simulation des Verhaltens von Anthocyanen im Magen wurden die einzelnen Heidelbeeranthocyane mit k{\"u}nstlichem Magensaft (pH 1,81) {\"u}ber vier Stunden inkubiert. Hier erwiesen sich alle untersuchten Verbindungen als stabil. Die anschließend von uns mit simuliertem Duodenalsekret (pH 7,2) {\"u}ber einen Zeitraum von 24 Stunden durchgef{\"u}hrten Studien zeigten, dass die Anthocyane unterschiedlich starken Modifizierungen unterlagen. Unter den schwach alkalischen Bedingungen wurden vor allem die Glykoside des Delphinidins schnell abgebaut, aber auch die {\"u}brigen Anthocyane erwiesen sich unter diesen Bedingungen als nicht stabil; nach 24 h war kein Anthocyan mehr nachweisbar. Um die Metabolisierungsvorg{\"a}nge der Anthocyane im D{\"u}nn- und Dickdarm zu untersuchen, wurden ex vivo-Inkubationen jeweils mit frischem Ileo- bzw. Kolo¬stoma-beutel¬inhalt durchgef{\"u}hrt. W{\"a}hrend die Abbaugeschwindigkeit in der ilealen Fl{\"u}ssigkeit vor allem von der pH-Stabilit{\"a}t des Aglykons abh{\"a}nig war, konnten im Dickdarm einzig die Arabinoside nach einer Stunde noch alle in geringen Konzentrationen identifiziert werden. Die meisten Glukoside und Galaktoside waren zu diesem Zeitpunkt schon vollst{\"a}ndig abgebaut. Da im Darm von einer hydrolytischen Spaltung der Anthocyane in Anthocyanidin und Zucker ausgegangen wird, wurde die Metabolisierung von Anthocyanidinen unter physio-logischen pH-Bedingungen untersucht. Neben der jeweiligen Spaltung in das Benzoe¬s{\"a}ure-derivat des B-Ringes sowie Phloroglucinessigs{\"a}ure traten verschiedene Poly¬merisierungs¬-produkte auf, deren Strukturen nicht aufgekl{\"a}rt werden konnten. In einer weiteren Versuchsreihe wurde die renale Ausscheidung von Anthocyanen bei Ileostomieprobanden nach oraler Applikation von 300 g Heidelbeeren {\"u}ber einen Zeitraum von acht Stunden untersucht. Es zeigte sich, dass ein Stoma des terminalen Ileums keinen Einfluss auf die Absorption und Metabolisierung der Anthocyane hatte. Die Bilanzierung der Anthocyane im Urin erfolgte als {\"A}quvalente von Malvidin-3-O-glukosid, da nicht alle Anthocyanmetabolite zur Verf{\"u}gung standen. Der Zeitpunkt der maximalen renalen Anthocyanausscheidung sowie die Menge der ausgeschiedenen Anthocyane waren starken interindividuellen Schwankungen unterworfen. Das Aus¬sscheidungs¬maximum (tmax) lag zwischen 0,5 und zwei Stunden. Bei der ausge¬schiedenen Menge wurden Werte zwischen 0,007\% und 0.019\% der auf¬ge¬nommenen Anthocyane ermittelt. Aufgrund der literaturbekannten Unterschiede zwischen den in Serum und Urin gefunden Anthocyanmengen ist davon auszugehen, dass es nach Anthocyanverzehr zu Inter-aktionen mit Proteinen in Blut oder Geweben kommt. Mittels Blutfraktionierung wurde das humane Serumalbumin (HSA) als wichtigster Bindungspartner der Anthocyane im Blut identifiziert. Anhand spektroskopischer Methoden war es m{\"o}glich, die Bindungs¬parameter zu berechnen. Als Bindungsort wurde der hydrophile Eingang der lipophilen Warfarin-Bindungstasche in der Subdom{\"a}ne IIA des HSA-Molek{\"u}ls mittels "molecular modelling" identifiziert. Nasschemische Untersuchungen ergaben, dass die Bindung der Anthocyane an HSA diese vor ihrem pH-abh{\"a}ngigen Abbau sch{\"u}tzt. Eine signifikante Herab¬setzung der chemischen Abbaugeschwindig¬keit konnte auch f{\"u}r bovines Serumalbumin beobachtet werden. Diese Erkenntnis ließ sich auf andere, mit dem HSA-Molek{\"u}l nicht strukurverwandte lebensmittelrelevante Albumine {\"u}bertragen. So zeigten Anthocyane große Stabilit{\"a}t in Milch und Eiklar, wobei die Stabilisierung auf eine Wechselwirkung mit den Proteinen Laktalbumin und Ovalbumin zur{\"u}ckgef{\"u}hrt werden konnte. Die in dieser Arbeit erlangten Erkenntnisse hinsichtlich Absorption, Metabolisierung und systemischer Verf{\"u}gbarkeit im menschlichen Organismus leisten einen Beitrag zum besseren Verst{\"a}ndnis der Wirkungen von Anthocyanen. Die neuen Erkenntnisse der Protein¬bindung sind vor allem f{\"u}r die Bewertung der Verf{\"u}gbarkeit der Anthocyane in humanem Gewebe relevant.},
  subject      = {Heidelbeere},
  language  = {de}
}
@phdthesis{Adler2012,
  author    = {Adler, Melanie},
  title     = {New approaches to improve prediction of drug-induced liver injury},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-69512},
  school      = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg},
  year      = {2012},
  abstract  = {Das h{\"a}ufige Scheitern neuer Arzneistoffkandidaten aufgrund von Lebertoxizit{\"a}t in pr{\"a}klinischen und klinischen Studien stellt ein erhebliches Problem in der Entwicklung von neuen Arzneimitteln dar. Deshalb ist es wichtig, neue Ans{\"a}tze zu entwickeln, mit deren Hilfe unerw{\"u}nschte Wirkungen von Arzneimitteln fr{\"u}her und zuverl{\"a}ssiger erkannt werden k{\"o}nnen. Um die Vorhersage von Lebertoxizit{\"a}t in pr{\"a}klinischen Studien zu verbessern, wurden im Rahmen dieser Arbeit zwei wesentliche Ans{\"a}tze gew{\"a}hlt: 1) die Evaluierung neuer Biomarker, durch die Lebertoxizit{\"a}t zuverl{\"a}ssiger und empfindlicher detektiert werden k{\"o}nnte und 2.) wirkmechanistische Untersuchungen mittels Toxcicogenomics f{\"u}r ein besseres Verst{\"a}ndnis der zugrunde liegenden Mechanismen der Arzneimittel-induzierten Toxizit{\"a}t. Ein Ziel dieser Arbeit war, die F{\"a}higkeit einiger neuer potenzieller Biomarker (NGAL, Thiostatin, Clusterin und PON1) zu bewerten, Arzmeimittel-induzierte Lebertoxizit{\"a}t in Ratten fr{\"u}hzeitig zu erkennen. Die Ergebnisse zeigen, dass PON1 und Clusterin infolge eines durch die verabreichten Arzneistoffkandidaten verursachten Leberschadens nicht konsistent ver{\"a}ndert waren. Diese beiden Marker sind daher, verglichen mit bestehenden klinisch-chemischen Markern, nicht f{\"u}r eine sichere Vorhersage von Arzneistoff-induzierten Lebersch{\"a}den geeignet. Bei Thiostatin und NGAL zeigte sich hingegen ein zeit- und dosisabh{\"a}ngiger Anstieg im Serum und Urin behandelter Tiere. Diese Ver{\"a}nderungen, die gut mit der mRNA Expression im Zielorgan {\"u}bereinstimmten, korrelierten mit dem Schweregrad der Arzneistoff-induzierten Lebersch{\"a}den. Die Analyse mittels ROC zeigte, Thiostatin im Serum, nicht aber NGAL, ein besserer Indikator f{\"u}r Arzneimittel-induzierte hepatobili{\"a}re Sch{\"a}den ist als die routinem{\"a}ßig verwendeten klinische-chemischen Marker, wie z.B. die Leberenzyme ALP, ALT und AST. Thiostatin wird jedoch als Akute-Phase-Protein in einer Vielzahl von Geweben exprimiert und kann somit nicht spezifisch als Lebermarker betrachtet werden. Dennoch zeigen unsere Ergebnisse, dass Thiostatin als sensitiver, minimal-invasiver diagnostischer Marker f{\"u}r Entz{\"u}ndungsprozesse und Gewebesch{\"a}den eine sinnvolle Erg{\"a}nzung in der pr{\"a}klinischen Testung auf Lebertoxizit{\"a}t darstellt. Im zweiten Teil dieser Arbeit wurde mittels RNA-Interferenz das pharmakologische Target des Arzneistoffkandidaten BAY16, der Glukagonrezeptor, auf mRNA-Ebene gehemmt und anhand von Genexpressionsanalysen untersucht, ob die pharmakologisch-bedingte Modulation des Glukagonrezeptors eine Rolle in der Toxizit{\"a}t von BAY16 spielt. Desweiteren sollten diese Arbeiten Aufschluss geben, welche molekularen Ver{\"a}nderungen auf die pharmakologische Wirkung des Arzneistoffs zur{\"u}ckzuf{\"u}hren sind, und daher f{\"u}r den Mechanismus der Toxizit{\"a}t m{\"o}glicherweise wenig relevant sind. W{\"a}hrend BAY16 in Konzentrationen von 75 µM starke zytotoxische Wirkungen aufwies, hatte die siRNA vermittelte Depletion des Glukagonrezeptors keinen Einfluss auf die Vitalit{\"a}t prim{\"a}rer Rattenhepatozyten. Daraus l{\"a}sst sich ableiten, dass die Hepatotoxizi{\"a}t von BAY16 in vitro und in vivo nicht mit der pharmakologischen Modulation des Glukagonrezeptors assoziiert ist. Diese Ergebnisse wurden durch die Tatsache gest{\"u}tzt, dass die meisten der durch BAY16 induzierten Genexpressionsver{\"a}nderungen unabh{\"a}ngig von der pharmakologischen Modulation des Glucagonrezeptors auftraten. Diese beobachteten off-target-Effekte beinhalteten Ver{\"a}nderungen im Fremdstoffmetabolismus, oxidativer Stress, erh{\"o}hte Fetts{\"a}uresynthese und Ver{\"a}nderungen im Cholesterol- und Gallens{\"a}uremetabolismus. Obwohl Ver{\"a}nderungen in diesen molekularen Mechanismen zum Fortschreiten eines Leberschadens beitragen k{\"o}nnen, ist es anhand dieser Daten nicht m{\"o}glich einen eindeutigen Mechanismus f{\"u}r die Toxizit{\"a}t von BAY16 abzuleiten. In dieser Arbeit konnte jedoch gezeigt werden, dass die Anwendung der siRNA-Technologie einen neuen methodischen Ansatz darstellt, um Mechanismen arzneimittelbedingter Toxizit{\"a}t besser verstehen zu k{\"o}nnen.},
  subject      = {Biomarker},
  language  = {en}
}
@phdthesis{Afify2007,
  author    = {Afify, Samar},
  title     = {Drug targeting delivery systems for treatment of Raf-1 induced lung tumors in mice},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-22249},
  school      = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg},
  year      = {2007},
  abstract  = {The aim of the present study was to design different dosage forms as carrier systems to deliver sorafenib to the lung of BXB-23 transgenic mice using different routes of administration. Three dosage forms were used one of them was an oil-in-water emulsion and the oral route was chosen for this experiment. The other delivery system was a liposome preparation for intratracheal instillation. In this case the oral route was considered as a control experiment. The last dosage form was PLGA microspheres. Before sorafenib administration it was important to develop a HPLC method to assess sorafenib absorption after its administration and to determine its concentrations in mouse serum. The HPLC method allowed sorafenib quantification in small volumes (30 µl) of mouse serum and tissues. The developed HPLC method was validated resulting in satisfactory selectivity, good linearity, good accuracy and precision over the concentration range examined. Sorafenib was successfully incorporated in a fat emulsion (o/w) using a traditional method resulting in a white homogenous emulsion and no particle aggregation was observed. Sorafenib exhibited antitumor activity on the lung adenoma in BXB-23 transgenic mice when administered orally (2 mg sorafenib per mouse) in the emulsion preparation. The determined effect was an approximately 29 \% reduction in the tumor area of the adenoma foci and a proliferation reduction. In order to improve the pharmacological effects of sorafenib on the lung adenoma in BXB-23 mice, the targeting of sorafenib directly to the site of action (the lung) was an attractive concept. For this purpose the intratracheal route was used. Since sorafenib administration by instillation required incorporation of sorafenib in a dosage form suitable for its lipophilic nature, a liposome suspension was the second dosage form used. A lyophilization method was employed for sorafenib liposome preparation utilizing dilauroylphosphatidylcholine (DLPC) which is safe and tolerable for the lung. Incorporation of sorafenib in the liposomes did not influence the particle size and its distribution. The sorafenib liposomes showed high encapsulation efficiency, good stability at 4 °C for one month and satisfactory in vitro release properties and inhibited Raf-1 mediated activation of ERK in cell culture assay. In a pharmacokinetic experiment sorafenib loaded liposomes were instilled directly into the lung. The results revealed that a significant level of sorafenib was achieved in the lung tissues after 2 hours and then reduced after 48 h and remained nearly constant for one week. On the other hand, only traces of sorafenib were found in the mice serum up to 48 h. Subsequently, the pharmacological activity of sorafenib (1 mg per mouse) was studied when delivered in a liposomal suspension intratracheally to treat the lung adenoma of BXB-23 mice. The data of this experiment demonstrated that sorafenib intratracheal instillation resulted in a reduction of tumor area of adenoma foci (67 \%) and an elevation of the percent of apoptotic cells. In contrast, prolongation of the treatment period did not further enhance sorafenib activity on the lung adenoma. This previous finding suggested a development of multidrug resistance (MDR) by the adenoma foci cells against sorafenib instillation, which was examined by immunohistochemistry staining. The percent of MDR positive cells was higher after two and three weeks sorafenib liposome instillation treatment than that after one week treatment. The last dosage form used for sorafenib was microspheres, which were prepared by emulsion-diffusion-evaporation method using biodegradable PLGA 50:50 resulting in a white lyophilized powder. The system was characterized physicochemically and revealed a good microspheres yield, high encapsulation efficiency, a homogenous particle size distribution and slow in vitro release of sorafenib. The other strategy studied in the present research project was gene delivery to target the lung bearing tumor of BXB-23 mice using a non-viral vector (polyethylenimine). Polyethylenimine (PEI) was used to investigate its efficiency in transfecting lung bearing tumor of BXB-23 mice model and its ability to transfect the adenoma foci cells. LacZ, which encodes Beta-galactosidase was used in the present study as a reporter gene and was complexed with PEI before delivered intravenously. A high LacZ expression in the alveolar region with some expression in the adenoma foci was observed. On contrary, a low LacZ expression in the alveoli and in the adenoma foci was achieved after instillation of the same polyplex intratracheally.},
  subject      = {Maus},
  language  = {en}
}
@article{AghaiZimmermannKurlbaumetal.2021,
  author    = {Aghai, Fatemeh and Zimmermann, Sebastian and Kurlbaum, Max and Jung, Pius and Pelzer, Theo and Klinker, Hartwig and Isberner, Nora and Scherf-Clavel, Oliver},
  title     = {Development and validation of a sensitive liquid chromatography tandem mass spectrometry assay for the simultaneous determination of ten kinase inhibitors in human serum and plasma},
  series = {Analytical and Bioanalytical Chemistry},
  volume    = {413},
  journal   = {Analytical and Bioanalytical Chemistry},
  issn      = {1618-2642},
  doi       = {10.1007/s00216-020-03031-7},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-231925},
  pages     = {599-612},
  year      = {2021},
  abstract  = {A liquid chromatography tandem mass spectrometry method for the analysis of ten kinase inhibitors (afatinib, axitinib, bosutinib,cabozantinib, dabrafenib, lenvatinib, nilotinib, osimertinib, ruxolitinib, and trametinib) in human serum and plasma for theapplication in daily clinical routine has been developed and validated according to the US Food and Drug Administration andEuropean Medicines Agency validation guidelines for bioanalytical methods. After protein precipitation of plasma samples withacetonitrile, chromatographic separation was performed at ambient temperature using a Waters XBridge® Phenyl 3.5μm(2.1×50 mm) column. The mobile phases consisted of water-methanol (9:1, v/v) with 10 mM ammonium bicarbonate as phase A andmethanol-water (9:1, v/v) with 10 mM ammonium bicarbonate as phase B. Gradient elution was applied at a flow rate of 400μL/min. Analytes were detected and quantified using multiple reaction monitoring in electrospray ionization positive mode. Stableisotopically labeled compounds of each kinase inhibitor were used as internal standards. The acquisition time was 7.0 min perrun. All analytes and internal standards eluted within 3.0 min. The calibration curves were linear over the range of 2-500 ng/mLfor afatinib, axitinib, bosutinib, lenvatinib, ruxolitinib, and trametinib, and 6-1500 ng/mL for cabozantinib, dabrafenib, nilotinib,and osimertinib (coefficients of correlation≥0.99). Validation assays for accuracy and precision, matrix effect, recovery,carryover, and stability were appropriate according to regulatory agencies. The rapid and sensitive assay ensures high throughputand was successfully applied to monitor concentrations of kinase inhibitors in patients.},
  language  = {en}
}
@phdthesis{Albert2009,
  author    = {Albert, Christoph},
  title     = {Die kontinuierliche Ultrafiltration als Screeningtechnik zur Bestimmung der Plasmaproteinbindung von Arzneistoffen},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-36914},
  school      = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg},
  year      = {2009},
  abstract  = {Das Ausmaß der Proteinbindung eines Arzneistoffs wirkt sich auf viele unterschiedliche pharmakokinetische Parameter aus. So wird beispielsweise das Verteilungsvolumen, die Metabolisierung oder die Elimination des entsprechenden Stoffes durch die H{\"o}he seiner Proteinbindung beeinflusst. Da nur der im Plasma frei vorliegende Anteil eines Arzneistoffs in der Lage ist biologische Membranen zu {\"u}berwinden, k{\"o}nnen auch nur die freien Arzneistoffmolek{\"u}le eine pharmakologische Wirkung an Rezeptoren oder Enzymen ausl{\"o}sen. Dementsprechend ist auch die Intensit{\"a}t der hervorgerufenen Wirkung von der Gr{\"o}ße des ungebundenen Anteils eines Arzneistoffs abh{\"a}ngig. Aufgrund dieser Zusammenh{\"a}nge ist klar, dass die Proteinbindung eines Arzneistoffes letztendlich Einfluss auf die Dosisfindung hat. Zur Ermittlung der Proteinbindung stehen viele unterschiedliche Methoden, wie beispielsweise die HPLC, Kapillarelektrophorese, Ultrazentrifugation, Gleichgewichtsdialyse und Ultrafiltration zur Verf{\"u}gung. In der vorliegenden Arbeit wurde die kontinuierliche Ultrafiltration zur Ermittlung der Proteinbindung von Arzneistoffen angewendet. Hier wird die Proteinbindung nicht nur anhand einer bestimmten Arzneistoff- bzw. Albuminkonzentration gemessen, sondern {\"u}ber einen weiteren Bereich von Wirkstoff-Protein-Verh{\"a}ltnissen beobachtet. Des Weiteren ist der apparative Aufwand im Vergleich zu vielen anderen Methoden als geringer einzustufen. Im Rahmen dieser Arbeit wurde, die auf der von Heinze[122] entwickelte Messanlage weiter optimiert und eine zweite Anlage mit einem Diodenarraydetektor aufgebaut. F{\"u}r letztere musste eine Software-Anpassung vorgenommen werden. Folgende Projekte wurden durchgef{\"u}hrt: 1) Um den In-vivo-Bedingungen nahe zu kommen, wurde bei der Bestimmung der Proteinbindung der Sartane nicht nur BSA und HSA verwendet, sondern erstmals auch humanes Plasma. Die Plasmamessungen der Sartane verliefen insgesamt problemlos, allerdings ist eine erfolgreiche Messung stark von der Qualit{\"a}t des eingesetzten Plasmas abh{\"a}ngig, wie Messungen der Naphthylisochinoline gezeigt haben. Im Vergleich mit HSA und Plasma ergaben die Messungen der Sartane mit bovinem Serumalbumin geringf{\"u}gig erniedrigte Proteinbindungswerte. Insgesamt sind alle Ergebnisse sehr gut mit den Literaturwerten vergleichbar. 2) Das Ausmaß der Proteinbindung von Naphthylisochinolinen war bislang unbekannt und lag im Bereich von ca. 30-70\%. Erneut waren die Resultate aus den Messungen von BSA und HSA nahezu gleich. 3) Am Beispiel der Interaktion zwischen Phenprocoumon und Phenylbutazon wurden zwei unterschiedliche Ans{\"a}tze getestet, um die Verdr{\"a}ngung aus der Proteinbindung zu simulieren. Die erste Methode entsprach hierbei einer Konkurrenz der beiden interagierenden Stoffe um die Proteinbindungsstellen. Durch den Einfluss des Phenylbutazon verringerte sich die Proteinbindung des Phenprocoumon um 1\%, was allerdings als statistisch nicht signifikant betrachtet werden kann. Im zweiten Ansatz, der eine direktere Verdr{\"a}ngung aus der Proteinbindung simulieren sollte, fiel die Proteinbindung des Phenprocoumon gegen{\"u}ber den Einzelmessungen um 2,5\% ab. Unter physiologischen Konzentrationsverh{\"a}ltnissen sank sich die Proteinbindung des Phenprocoumon auf 93,3\%. Der freie Anteil erh{\"o}hte sich dementsprechend von 1\% auf 6,7\%. Somit konnte der Einfluss des Phenylbutazon auf die Proteinbindung des Phenprocoumon erfolgreich nachgewiesen werden. Die unver{\"a}nderte Proteinbindung des Phenylbutazon im inversen Ansatz und die ermittelten pK-Werte best{\"a}tigen diese Interaktion. Grunds{\"a}tzlich ist es also m{\"o}glich mit der kontinuierlichen Ultrafiltration solche Interaktionen zu simulieren. 4) Zuletzt sollte der Frage nachgegangen werden, ob es mit der kontinuierlichen Ultrafiltration auch m{\"o}glich ist die Proteinbindung von wasserunl{\"o}slichen Stoffen, n{\"a}mlich den Aziridinen, in Gegenwart steigender Mengen DMSO, zu bestimmen. Die erhaltenen Ergebnisse wurden mit Literaturwerten ohne DMSO-Zusatz verglichen. Abgesehen von Candesartan, das eine lineare Korrelation zwischen DMSO-Gehalt der Wirkstoffl{\"o}sung und Absinken der Proteinbindung zeigte, konnte kein Zusammenhang zwischen der DMSO-Konzentration und der gemessenen Proteinbindung festgestellt werden. Die Mittelwerte lagen im Bereich der Literaturwerte. Insgesamt zeigten alle Versuchsreihen, dass die kontinuierliche Ultrafiltration eine ausgezeichnete, schnelle und robuste Screeningmethode zur Bestimmung des Ausmaßes der Proteinbindung bekannter und neuer Wirkstoffe darstellt.},
  subject      = {Plasmaproteinbindung},
  language  = {de}
}
@phdthesis{Almeling2011,
  author    = {Almeling, Stefan},
  title     = {The use of aerosol-based detection systems in the quality control of drug substances},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-64722},
  school      = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg},
  year      = {2011},
  abstract  = {The work presented in this thesis was mainly targeted at exploring the capabilities of evaporation based LC detectors as well as further alternatives for the control of impurities in substances not exhibiting a suitable chromophore for UV-detection. In the course of the work carried out, several new methods for the identification, impurities control and composition testing of APIs were elaborated. An evaporation based detector that entered into the field of pharmaceutical analysis in the recent years was the Evaporative Light Scattering Detector (ELSD). However, non-reproducible spikes were reported when injecting concentrated test solutions as they are usually required for the control of impurities. The reasons, for the appearance of these spikes as well as possibilities for their avoidance were explored in a systematic study. Moreover, the dependence of the detector sensitivity on different eluent composition, eluent flow-rate and ELSD settings was investigated. In the course of the revision of the Ph.Eur. monographs for aspartic acid and alanine, a C18 reversed phase ion-pair LC method using 1 mmol/L of perfluoroheptanoic acid as an ion-pair reagent and a charged aerosol detector (CAD) was developed and fully validated for the purity control of Asp. The method was capable of separating the organic acids and major amino acids known to occur as process related impurities. With a slight modification, the method was also applicable for the purity control of Ala. Based on the developed LC-CAD method for the impurity control of alanine, a comparative study of the performance characteristics of different evaporation based LC detectors, i.e. ELSD, CAD and the recently developed Nano Quantity Analyte Detector (NQAD) was carried out. Additionally, an MS detector and qNMR were included in this study. It was found that the control of impurities in Alanine at an ICH conform level could be ensured using LC coupled to CAD, MSD and NQAD detection as well as by the use of qNMR. In terms of performance, prize and ease of use CAD and NQAD were found to be the most suitable alternatives. In terms of repeatability and sensitivity, the CAD appeared slightly superior to the NQAD. The quality of streptomycin sulfate is not sufficiently controlled by the current Ph.Eur. monograph in that an appropriate test for the control of the related substances is missing. A study was carried out to develop a C18 reversed phase ion-pair LC method using pentafluoropropionic acid as an ion-pair reagent and a CAD for the identification and control of the related substances. The developed method allowed the separation of 21 impurities from streptomycin. Moreover, coupling of the method to MS allowed the identification of the separated impurities. The method was shown to be sufficiently sensitive to control the related substances with a disregard limit of 0.1\% as it is normally applied in the Ph.Eur. for products derived from fermentation. Currently, the aescin content of horse-chestnut standardized dry extract is determined using a complex and laborious photometric determination. A more selective LC-UV assay determination for beta-aescin has been proposed for the Ph.Eur. draft monograph of horse-chestnut standardized dry extract. Possibilities were explored to further improve the LC-method using detection by CAD. It was demonstrated that by the use of a modified LC-CAD method several problems related to the differences in the UV-response of the various components contained in the active aescin fraction could be eliminated. Moreover the proposed reference standard strategy was reviewed. Eventually, it was demonstrated on the example of two different clusters of pharmacologically active peptides how low energy collision induced dissociation mass spectrometry (low energy CID-MS) can successfully be used for identification testing in pharmacopoeial monographs. In this respect, the combination of a direct confirmation of the molecular mass via the m/z-ratio of the molecule ions with structural sequence information obtained by low energy CID-MS experiments was found to deliver a higher degree of certainty of the identity of a given substance than the set of tests currently described in the monographs. A significant gain in efficiency and throughput and important reduction of the amount of sample consumed during testing were identified as being additional advantages of this approach. Taken together, it could be demonstrated on various examples how recent technological advancements in the field of analytical chemistry can contribute to improve the quality control of APIs.},
  subject      = {Elektronensprayionisations-Massenspektrometrie},
  language  = {en}
}
@phdthesis{Althaus2006,
  author    = {Althaus, Georg},
  title     = {Der modifizierte Auslauftrichter - Eine neue Methode zur Beurteilung der Potenz nanoskaliger Fließregulierungsmittel},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-17743},
  school      = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg},
  year      = {2006},
  abstract  = {Basierend auf dem Auslauftrichter nach DIN ISO 4324 wurde ein neuartiges Ger{\"a}t zur Bestimmung der Fließeigenschaften von Sch{\"u}ttg{\"u}tern entwickelt. Der modifizierte Auslauftrichter zerst{\"o}rt mit Hilfe eines speziellen R{\"u}hrwerkzeuges ausflussverhindernde Sch{\"u}ttgutbr{\"u}cken. Durch Charakterisierung des Ausflussverhaltens eines Modellsch{\"u}ttgutes (Aerosil 200/Maisst{\"a}rke) konnten verschiedene Prozessparameter identifiziert werden, die eine Abh{\"a}ngigkeit von unterschiedlichen Fließeigenschaften des Modellsch{\"u}ttgutes aufweisen. Mit Hilfe des modifizierten Auslauftrichters wurden im weiteren Teil dieser Arbeit bin{\"a}re Mischungen aus einem Fließregulierungsmittel und Maisst{\"a}rke auf ihr Fließverhalten untersucht. Hierdurch konnte eine Aussage {\"u}ber das fließregulierende Potential der Nanomaterialien erhalten werden. Es zeigte sich, dass die Prim{\"a}rpartikelgr{\"o}ße, die Aggregatfestigkeit und der hydrophile/hydrophobe Charakter der jeweiligen Nanomaterialien einen entscheidenden Einfluss auf das fließregulierende Potential der Nanomaterialien besitzten.},
  subject      = {Nanostrukturiertes Material},
  language  = {de}
}
@article{AltmannMutWolfetal.2021,
  author    = {Altmann, Stephan and Mut, J{\"u}rgen and Wolf, Natalia and Meißner-Weigl, Jutta and Rudert, Maximilian and Jakob, Franz and Gutmann, Marcus and L{\"u}hmann, Tessa and Seibel, J{\"u}rgen and Ebert, Regina},
  title     = {Metabolic glycoengineering in hMSC-TERT as a model for skeletal precursors by using modified azide/alkyne monosaccharides},
  series = {International Journal of Molecular Sciences},
  volume    = {22},
  journal   = {International Journal of Molecular Sciences},
  number    = {6},
  issn      = {1422-0067},
  doi       = {10.3390/ijms22062820},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-259247},
  year      = {2021},
  abstract  = {Metabolic glycoengineering enables a directed modification of cell surfaces by introducing target molecules to surface proteins displaying new features. Biochemical pathways involving glycans differ in dependence on the cell type; therefore, this technique should be tailored for the best results. We characterized metabolic glycoengineering in telomerase-immortalized human mesenchymal stromal cells (hMSC-TERT) as a model for primary hMSC, to investigate its applicability in TERT-modified cell lines. The metabolic incorporation of N-azidoacetylmannosamine (Ac\(_4\)ManNAz) and N-alkyneacetylmannosamine (Ac\(_4\)ManNAl) into the glycocalyx as a first step in the glycoengineering process revealed no adverse effects on cell viability or gene expression, and the in vitro multipotency (osteogenic and adipogenic differentiation potential) was maintained under these adapted culture conditions. In the second step, glycoengineered cells were modified with fluorescent dyes using Cu-mediated click chemistry. In these analyses, the two mannose derivatives showed superior incorporation efficiencies compared to glucose and galactose isomers. In time-dependent experiments, the incorporation of Ac\(_4\)ManNAz was detectable for up to six days while Ac\(_4\)ManNAl-derived metabolites were absent after two days. Taken together, these findings demonstrate the successful metabolic glycoengineering of immortalized hMSC resulting in transient cell surface modifications, and thus present a useful model to address different scientific questions regarding glycosylation processes in skeletal precursors.},
  language  = {en}
}
@phdthesis{Appel2008,
  author    = {Appel, Markus},
  title     = {Untersuchungen zur 2H/1H- und 13C/12C-Isotopenfraktionierung bei der Biogenese von Aromastoffen},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-28426},
  school      = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg},
  year      = {2008},
  abstract  = {F{\"u}r die Authentizit{\"a}tsbewertung achiraler Aromastoffe ist die gaschromatographische Isotopenverh{\"a}ltnismessung mittels massenspektrometrischer Analyse ein etabliertes Verfahren. Diese Technik erm{\"o}glicht es, {\"u}ber geeignete Datenbanken authentischer Referenzproben gesicherte Aussagen hinsichtlich deren Herkunft aus nat{\"u}rlicher oder synthetischer Quelle zu treffen. Zunehmend ins Interesse r{\"u}ckt allerdings auch die Frage, ob es mittels Techniken der Stabilisotopenanalytik ebenso m{\"o}glich ist, das breite Feld der legislativ als „nat{\"u}rlich" deklarierten Aromastoffe analytisch weiter in deren Herkunft aus biotechnologischer oder nat{\"u}rlicher („ex plant") Quelle aufzutrennen. Zwar kann dieser Fragestellung prinzipiell {\"u}ber die Erweiterung bestehender Stabilisotopen-Datenbanken mit authentischen Proben nachgegangen werden, sie scheitert jedoch h{\"a}ufig an der limitierten Verf{\"u}gbarkeit authentischer biotechnologischer Referenzen oder der eingeschr{\"a}nkten Kenntnis {\"u}ber die der Produktion „nat{\"u}rlicher" Aromastoffe zugrundeliegenden Verfahrenstechniken. Eine m{\"o}gliche Vorgehensweise zur Umgehung dieses Sachverhalts stellt daher die in Anlehnung an beschriebene biotechnologische Verfahren im Labormaßstab durchgef{\"u}hrte Produktion ausgew{\"a}hlter und somit auch authentischer Referenz-Aromastoffe dar. Diese Methode hat zudem den Vorteil, dass gegebenenfalls zus{\"a}tzliche Informationen {\"u}ber m{\"o}gliche Isotopenfraktionierungen in solchen Systemen ermittelt werden k{\"o}nnen, welche sich nicht nur zur Authentizit{\"a}tspr{\"u}fung als n{\"u}tzlich erweisen k{\"o}nnen, sondern auch zur stetig wachsenden Grunderkenntnis {\"u}ber Isotopenfraktionierungen in biologischen Systemen beitragen. Ziel der vorliegenden Arbeit war es daher, der geschilderten Fragestellung bez{\"u}glich ausgew{\"a}hlter Aromastoffe aus den Gruppen der C6-Aldehyde und -Alkohole („Gr{\"u}nnoten") sowie der G{\"a}rungsalkohole nachzugehen. Zu diesem Zweck erfolgten zum einen im Labormaßstab die biogenetische Bildung von C6-Aldehyden und -Alkoholen ausgehend von den unges{\"a}ttigten Fetts{\"a}uren Linol- und Linolens{\"a}ure, ferner wurden parallel Edukte, Intermediate und Produkte isoliert und hinsichtlich ihrer Stabilisotopengehalte durch Bestimmung der Delta-2H(V-SMOW)- und Delta-13C(V-PDB)-Werte untersucht. Zum anderen sind auf fermentativem Wege ausgehend von unterschiedlichen Kohlenhydratquellen die G{\"a}rungsalkohole 2-Phenylethanol und 2-Methyl-1-propanol dargestellt worden. Des weiteren galt es, die bei den G{\"a}rungsalkoholen resultierende Datenlage dahingehend zu pr{\"u}fen, ob sich diese {\"u}ber eine Korrelation der Delta-2H(V-SMOW)- und Delta-13C(V-PDB)-Werte dazu eignet, eine Authentizit{\"a}tsbewertung dieser Aromastoffe hinsichtlich nat{\"u}rlicher oder synthetischer Herkunft zu erm{\"o}glichen.},
  subject      = {Aroma},
  language  = {de}
}
@phdthesis{Ates2010,
  author    = {Ates, Ebru},
  title     = {Analytische und Effektor-Studien von N-Acyl-Ethanolaminphosphaten},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-54369},
  school      = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg},
  year      = {2010},
  abstract  = {Bei N-Acyl-Ethanolaminphosphaten handelt es sich um eine bislang wenig untersuchte Klasse polarer Substanzen, deren Erforschung aufgrund ihrer strukturellen Analogie zu apolaren, physiologisch wirksamen N-Acyl-Ethanolaminen von Interesse ist. Zu bear-beiten waren analytische Fragestellungen, die auch synthetische Aufgaben beinhalteten, wie Methodenentwicklung und Versuche zur Erfassung von N-Acyl-Ethanolamin-phosphaten in ausgew{\"a}hlten Lebensmitteln sowie strukturelle Studien zur „Bioaktivit{\"a}t" der Verbindungen. Erstes Ziel der vorliegenden Arbeit war es demzufolge, eine geeig-nete Methode f{\"u}r deren qualitative und quantitative Analytik zu entwickeln. Gleichzei-tig wurden ausgew{\"a}hlte N-Acyl-Ethanolaminphosphate synthetisiert. Aufgrund des literaturbekannten Vorkommens von N-Acyl-Ethanolaminen in Wein wurden f{\"u}r die Lebensmitteluntersuchungen fermentierte Produkte, d.h. drei verschie-dene Sake (Japanischer Reiswein) und ein fermentierter Rotkohl verwendet. Parallel zu diesen Untersuchungen erfolgten auch Studien zur Stabilit{\"a}t der N-Acyl-Ethanolamin-phosphate. Versuchsreihen zur {\"U}berpr{\"u}fung potentieller „Bioaktivit{\"a}t" umfassten Studien mit al-kalischer Phosphatase, PhospholipaseA2, Lipoxygenase, Xanthinoxidase, β-N-Acetyl-hexosaminidase und dem Cannabinoidrezeptor-1.},
  subject      = {Aminoethanolderivate},
  language  = {de}
}
@phdthesis{Attia2003,
  author    = {Attia, Mohamad Ibrahim},
  title     = {Design, synthesis and pharmacological evaluation of certain GABAB agonists},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-7551},
  school      = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg},
  year      = {2003},
  abstract  = {Ziel dieser Arbeit war die Synthese von (RS)-5-Amino-3-aryl(methyl)-pentans{\"a}ure Hydrochloride, 3-Aminomethyl-5-chlor-benzols{\"a}ure Hydrochlorid und(RS)-4-Amino-3-(4´-ethynyl(jod)-phenyl)-butans{\"a}ure Hydrochloride und die Testung der pharmakologischen Aktivit{\"a}t dieser Verbindungen. Die synthetisierten Verbindungen wurden als GABAB-Rezeptor Agonisten, in einem auf Ca2+-Messungen basierenden Funktional-Assay (in vitro tsA Zellen mit GABAB1b/GABAB2/G\&\#945;q-z5 transfektiert), getestet und daraus ein Struktur-Aktivit{\"a}ts Modell abgeleitet. Im allgemein Teil dieser Arbeit wird ein {\"U}berblick, {\"u}ber die Neurotransmitter- Rezeptoren (Liganden gesteuerte Ionen-Kanal-Rezeptoren und G Protein-gekoppelte Rezeptoren) des zentralen Nervensystems und deren Agonisten und Antagonisten, gegeben. Eine ausf{\"u}hrliche Diskussion zur Synthesestrategie der Verbindungen der Zwischenstufen und der Ausgangsmaterialien wird in den Schemata 2-6 beschrieben. Die synthetisierten Verbindungen wurden als GABAB Agonisten gepr{\"u}ft. Zus{\"a}tzlich wurden diese im 3D Homologie Modell mit FlexiDock Programm gedockt. Daraus wurde ein Modell zur Voraussage der Aktivit{\"a}t von Analogen und Homologen des Baclofens abgeleitet. Letztendlich wurde ein Pharmakophor-Modell f{\"u}r GABAB Agonisten mit DISCO (DIStance COmparisons) Programm erstellt.},
  subject      = {Baclofen},
  language  = {en}
}
@article{AttiaHerdeisBraeunerOsborne2013,
  author    = {Attia, Mohamed I. and Herdeis, Claus and Br{\"a}uner-Osborne, Hans},
  title     = {GABA(B)-Agonistic Activity of Certain Baclofen Homologues},
  series = {Molecules},
  volume    = {18},
  journal   = {Molecules},
  number    = {9},
  doi       = {10.3390/molecules180910266},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-129690},
  pages     = {10266-10284},
  year      = {2013},
  abstract  = {Baclofen (1) is a potent and selective agonist for bicuculline-insensitive GABAB receptors and is used clinically as an antispastic and muscle relaxant agent. In the search for new bioactive chemical entities that bind specifically to GABAB receptors, we report here the synthesis of certain baclofen homologues, namely (R,S)-5-amino-3-arylpentanoic acid hydrochlorides (R,S)-1a-h as well as (R,S)-5-amino-3-methylpentanoic acid [(RS)-1i] to be evaluated as GABABR agonists. Compound 1a is an agonist to GABAB receptors with an EC50 value of 46 μM on tsA201 cells transfected with GABAB1b/GABAB2/Gqz5, being the most active congener among all the synthesized compounds.},
  language  = {en}
}
@article{BajdaWieckowskaHebdaetal.2013,
  author    = {Bajda, Marek and Wieckowska, Anna and Hebda, Michalina and Guzior, Natalia and Sotriffer, Christoph A. and Malawska, Barbara},
  title     = {Structure-Based Search for New Inhibitors of Cholinesterases},
  series = {International Journal of Molecular Sciences},
  volume    = {14},
  journal   = {International Journal of Molecular Sciences},
  number    = {3},
  doi       = {10.3390/ijms14035608},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-129423},
  pages     = {5608-5632},
  year      = {2013},
  abstract  = {Cholinesterases are important biological targets responsible for regulation of cholinergic transmission, and their inhibitors are used for the treatment of Alzheimer's disease. To design new cholinesterase inhibitors, of different structure-based design strategies was followed, including the modification of compounds from a previously developed library and a fragment-based design approach. This led to the selection of heterodimeric structures as potential inhibitors. Synthesis and biological evaluation of selected candidates confirmed that the designed compounds were acetylcholinesterase inhibitors with \(IC_{50}\) values in the mid-nanomolar to low micromolar range, and some of them were also butyrylcholinesterase inhibitors.},
  language  = {en}
}
@article{BalasubramanianSkafHolzgrabeetal.2018,
  author    = {Balasubramanian, Srikkanth and Skaf, Joseph and Holzgrabe, Ulrike and Bharti, Richa and F{\"o}rstner, Konrad U. and Ziebuhr, Wilma and Humeida, Ute H. and Abdelmohsen, Usama R. and Oelschlaeger, Tobias A.},
  title     = {A new bioactive compound from the marine sponge-derived Streptomyces sp. SBT348 inhibits staphylococcal growth and biofilm formation},
  series = {Frontiers in Microbiology},
  volume    = {9},
  journal   = {Frontiers in Microbiology},
  doi       = {10.3389/fmicb.2018.01473},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-221408},
  year      = {2018},
  abstract  = {Staphylococcus epidermidis, the common inhabitant of human skin and mucosal surfaces has emerged as an important pathogen in patients carrying surgical implants and medical devices. Entering the body via surgical sites and colonizing the medical devices through formation of multi-layered biofilms leads to refractory and persistent device-related infections (DRIs). Staphylococci organized in biofilms are more tolerant to antibiotics and immune responses, and thus are difficult-to-treat. The consequent morbidity and mortality, and economic losses in health care systems has strongly necessitated the need for development of new anti-bacterial and anti-biofilm-based therapeutics. In this study, we describe the biological activity of a marine sponge-derived Streptomyces sp. SBT348 extract in restraining staphylococcal growth and biofilm formation on polystyrene, glass, medically relevant titan metal, and silicone surfaces. A bioassay-guided fractionation was performed to isolate the active compound (SKC3) from the crude SBT348 extract. Our results demonstrated that SKC3 effectively inhibits the growth (MIC: 31.25 \(\mu\)g/ml) and biofilm formation (sub-MIC range: 1.95-<31.25 \(\mu\)g/ml) of S. epidermidis RP62A in vitro. Chemical characterization of SKC3 by heat and enzyme treatments, and mass spectrometry (HRMS) revealed its heat-stable and non-proteinaceous nature, and high molecular weight (1258.3 Da). Cytotoxicity profiling of SKC3 in vitro on mouse fibroblast (NIH/3T3) and macrophage (J774.1) cell lines, and in vivo on the greater wax moth larvae Galleria mellonella revealed its non-toxic nature at the effective dose. Transcriptome analysis of SKC3 treated S. epidermidis RP62A has further unmasked its negative effect on central metabolism such as carbon flux as well as, amino acid, lipid, and energy metabolism. Taken together, these findings suggest a potential of SKC3 as a putative drug to prevent staphylococcal DRIs.},
  language  = {en}
}
@phdthesis{Balk2015,
  author    = {Balk, Anja},
  title     = {Ionic liquids of active pharmaceutical ingredients: A novel platform addressing solubility challenges of poorly water soluble drugs},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-121925},
  school      = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg},
  year      = {2015},
  abstract  = {Starting in the late 1990s ionic liquids (ILs) gained momentum both in academia as well as industry. ILs are defined as organic salts with a melting point below 100 °C. Active pharmaceutical ingredients (APIs) may be transferred into ILs by creating salts with a bulky counterion with a soft electron density. ILs have demonstrated the potential to tune important pharmaceutical features such as the solubility and the dissolution rate, particularly addressing the challenge of poor water soluble drugs (PWSD). Due to the tunability of ILs, modification of physico-chemical properties of APIs may be envisioned without any modifications of the chemical structure. In the first chapter the potential as well as the limitation of ILs are discussed. The chapter commences with an overview of preparation and characterization of API-ILs. Moreover, examples for pharmaceutical parameters are presented which may be affected by IL formation, including the dissolution rate, kinetic solubility or hygroscopicity as well as biopharmaceutical performance and toxicology. The impact of IL formation on those pharmaceutically relevant features is highlighted, resulting in a blueprint for a novel formulation concept to overcome PWSD challenges without the need for structural changes of the API. Within the second chapter the IL concept is detailed for one specific API - counterion combination. A poorly water soluble acidic API against migraine attacks was transformed into an IL in an effort to minimize the time to maximum plasma concentration (tmax) and optimize the overall bioavailability. These studies were conducted in parallel to a prodrug of the API for comparison of the IL strategy versus a strategy involving modification of the API's structure. A significantly longer duration of API supersaturation and a 700 fold faster dissolution rate of the IL in comparison to the free acid were obtained and the underlying mechanism was elucidated. The transepithelial absorption was determined using Caco-2 cell layers. For the IL about 3 times more substance was transported in comparison to the prodrug when substances were applied as suspensions, despite the higher permeability of the prodrug, as increased solubility of the IL exceeded this effect. Cytotoxicity of the counterion was assessed in hepatic, renal and macrophage cell lines, respectively, and IC50 values were in the upper µM / lower mM range. The outcome of the study suggested the IL approach instrumental for tuning biopharmaceutical properties, without structural changes of the API as required for preparation of prodrugs. Thus the toolbox for formulation strategies of poorly water soluble drugs could be extended by an efficient concept. The third chapter focuses on the effect of different counterions on the physico-chemical properties of an API-IL, in particular to overcome the challenge of poor water solubility. Therefore, the same poorly water soluble acidic API against migraine attacks mentioned above was combined with 36 counterions resulting in ILs and low lattice enthalpy salts (LLES). Depending on the counterions, different dissolution rates, durations of supersaturation and hygroscopicities were obtained and release profiles could be tailored from immediate to sustained release. Besides, in vitro the cytotoxicity of the counterions was assessed in three cell lines. Using molecular descriptors such as the number of hydrophobic atoms, the graph theoretical diameter and the number of positive charges of the counterion, the dissolution rate, supersaturation and hygroscopicity as well as the cytotoxicity of counterions could be adequately modeled, rendering it possible to predict properties of new LLESs. Within the forth chapter different poorly water soluble APIs were combined with the counterion tetrabutylphosphonium (TBP) studying the impact on the pharmaceutical and physical properties of the APIs. TBP-ILs and low lattice enthalpy salts were prepared of the acidic APIs Diclofenac, Ibuprofen, Ketoprofen, Naproxen, Sulfadiazine, Sulfamethoxazole and Tolbutamide. NMR and IR spectroscopy, DSC, XRPD, DVS and dissolution rate measurements, release profiles and saturation concentration measurements were used to characterize the free acids and TBP salts as compared to the corresponding sodium salts. The TBP salts as compared to the free acids displayed lower melting points and glass transition temperatures and up to 1000 times higher dissolution rates. The increase in the dissolution rate directly correlated with the salts' hygroscopicity, an aspect which is critically discussed in terms of pharmaceutical translation challenges. In summary TBP ILs of solid salts were proved instrumental to approach the challenge of poor water solubility. The outcome profiled tailor-made counterions as a powerful formulation strategy to address poor water solubility, hence bioavailability and ultimately therapeutic potential of challenging APIs. In summary, a plethora of ILs and LLESs were prepared by combination of different acidic APIs and counterions. The IL and LLESs concept was compared to conventional salt and prodrug strategies. By choice of the counterion, biopharmaceutical relevant parameters were deliberately modified and release profiles were tuned ranging from immediate to prolonged release. The impact of distinct structural counterion features controlling the dissolution, supersaturation, hygroscopicity and counterion cytotoxicity were identified, correlations were presented and predictive models were built. ILs and LLESs could be proven to be a powerful concept for the formulation of poorly water soluble acidic APIs.},
  subject      = {Arzneimittel},
  language  = {en}
}
@phdthesis{Bank2014,
  author    = {Bank, Stephanie},
  title     = {LC-ESI und MALDI-Massenspektrometrische Analyse nativer und derivatisierter Zucker und Glykane},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-106085},
  school      = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg},
  year      = {2014},
  abstract  = {Glykane sind weitverbreitete Biomolek{\"u}le, die meist in Form von Glykokonjugaten, wie beispielsweise als Glykoproteine oder Glykolipide, vorliegen. Durch die Interaktion von Glykanen mit Glykan-bindenden Proteinen wird eine Vielzahl an biochemischen Prozessen ausgel{\"o}st, sowohl physiologischer, als auch pathologischer Art. Die Aufkl{\"a}rung der beteiligten Glykanstrukturen ist daher nicht nur wichtig f{\"u}r das Verst{\"a}ndnis dieser Prozesse, sondern kann auch Hinweise auf verschiedene Erkrankungen geben. Die Identifizierung von Glykanstrukturen kann {\"u}ber verschiedene Wege erfolgen. In der instrumentellen Analytik spielt dabei vor allem die ESI- und MALDI Massenspektrometrie eine wichtige Rolle, da diese sowohl f{\"u}r Detektion, als auch Fragmentierung großer Biomolek{\"u}le geeignet sind. Um die Analyse von Zuckern mittels chromatographischer und massenspektrometrischer Methoden zu erleichtern, werden h{\"a}ufig Derivatisierungsreagenzien eingesetzt. Diese verringern die Polarit{\"a}t der Zucker und erleichtern die Detektion durch das Einbringen von Chromo- oder Fluorophoren. Zur Derivatisierung am reduzierenden Terminus von Glykanen und Zuckern eignen sich vor allem Aminierungsreagenzien oder Hydrazide. Hydrazide haben gegen{\"u}ber anderen Derivatisierungsreagenzien den Vorteil einer einfachen, salzfreien Umsetzung, aus der ein stabiles Derivat mit geschlossenem terminalen Zuckerring hervorgeht. F{\"u}r die vorliegende Arbeit wurde die Derivatisierung mit den neuen Hydrazid Reagenzien INH und BINH, sowie dem bereits von Dr. P. Kapkov{\´a} bearbeiteten BACH untersucht. Als Vergleich dienten die underivatisierten Kohlenhydrate, wie auch das standardm{\"a}ßig eingesetzte Aminierungsreagenz 2-AB. Dabei sollte das Ver-halten verschiedener Zucker und Glykane in Bezug auf chromatographische Trennung, Signalintensit{\"a}t und Fragmentierung analysiert werden. Zun{\"a}chst wurde die Umsetzung von Mono-, Di- und Trisacchariden mit den neuen Derivatisierungsreagenzien INH und BINH optimiert. Dadurch konnte bei beiden Substanzen die komplette Umsetzung der Zucker in ihre Derivate gew{\"a}hrleistet werden. Auch die Derivatisierung mit Hilfe der Mikrowelle konnte bei INH erfolgreich durchgef{\"u}hrt werden. Auf diese Weise ließ sich die Reaktionszeit, im Vergleich zu den im Thermo-mixer® ben{\"o}tigten 90 Minuten, auf 20 Minuten verk{\"u}rzen. Aufgrund der großen Men-gen an Zucker und Derivatisierungsreagenz, die f{\"u}r die Umsetzung in der Mikrowelle n{\"o}tig sind, war der Versuch jedoch nur f{\"u}r INH geeignet. Im n{\"a}chsten Schritt wurde das Trennverhalten der verschiedenen Mono-, Di- und Tri-saccharid-Derivate auf RP-C18- und HILIC-Phasen untersucht. Bei den Monosaccha-riden konnte durch keines der Derivate eine vollst{\"a}ndige Trennung auf einer der Pha-sen erreicht werden. Das beste Ergebnis wurde durch INH auf der HILIC-S{\"a}ule erzielt, doch auch dort konnten die Epimere Glucose, Mannose und Galactose nicht vollst{\"a}n-dig separiert werden. Die Trennung der Disaccharide Maltose, Cellobiose und Lactose konnte auf der HILIC-Phase mit allen Derivaten außer BACH erfolgreich durchgef{\"u}hrt werden, auf der RP-C18 erwies sich dagegen nur 2-AB als geeignet. Bei den Trisac-chariden 3'SLN und 6'SLN konnten sowohl underivatisierte Zucker, als auch s{\"a}mtliche Derivate mittels HILIC getrennt werden. Auch auf der C18-Phase war eine Trennung der BINH, BACH und 2-AB-Derivate m{\"o}glich. Des Weiteren konnte durch die Derivati-sierungen die Signalintensit{\"a}t gegen{\"u}ber den underivatisierten Zuckern deutlich gesteigert werden. Nach ihrer Trennung lassen sich massegleiche Di- und Trisaccharide anhand des Fragmentierungsmusters unterscheiden. W{\"a}hrend bei den underivatisierten Disaccha-riden Maltose, Cellobiose und Lactose die charakteristischen Fragmente nur schwach sichtbar waren, konnte mit Hilfe der Hydrazide INH, BINH und BACH die Differenzie-rung deutlich erleichtert werden. Die 2-AB-Derivatisierung zeigte dagegen keine Ver-besserung der Fragmentierungseigenschaften. Bei der Unterscheidung der Trisaccharide 3'SLN und 6'SLN waren ebenfalls sowohl underivatisierte, als auch Hydrazid-derivatisierte Zucker im Vorteil gegen{\"u}ber den 2-AB-Derivaten. Die Derivatisierung der N-Glykane von Ribonuclease B und Ovalbumin f{\"u}hrte bei der Analyse mittels MALDI-TOF zu einer deutlichen Steigerung der Sensitivit{\"a}t. Beispiels-weise ließen sich bei den Glykanen des Ovalbumins durch die Derivatisierungen drei zus{\"a}tzliche Strukturen im Vergleich zu den nativen Glykanen detektieren. Auch das Fragmentierungsverhalten der Glykane am MALDI-TOF/TOF konnte mit Hilfe der Derivatisierungen erheblich verbessert werden. Besonders die Umsetzung mit BINH f{\"u}hrte zu einer Vielzahl charakteristischer Ringfragmente, wodurch die Aufkl{\"a}rung der verschiedenen Glykanstrukturen deutlich vereinfacht wurde. Auch im Vergleich zu 2 AB zeigten die Hydrazid-Derivate sowohl bessere Fragmentierungseigenschaften, als auch eine einfachere Handhabung f{\"u}r die Messung mittels MALDI-MS. Eine weitere M{\"o}glichkeit zur Identifikation von Glykanstrukturen liegt in der spezifischen Bindung durch Lektine. Diese Untersuchung gibt des Weiteren auch einen Hinweis auf funktionelle Eigenschaften der Glykane. Daf{\"u}r wird die hohe Affinit{\"a}t von Biotin-haltigen Derivatisierungsreagenzien zu Avidin und Streptavidin genutzt. Nach der auf diese Weise erfolgten Immobilisierung der Glykane k{\"o}nnen diese mittels spezifischer Lektine nachgewiesen werden. Die Eignung des neuen Derivatisierungsreagen-zes BINH f{\"u}r diese Zwecke wurde anhand eines Glykan-Arrays getestet. Dadurch ließ sich best{\"a}tigen, dass BINH-derivatisierte Glykane und Zucker sowohl in der Lage sind an Streptavidin zu binden, als auch durch Lektine nachgewiesen werden k{\"o}nnen. Daher kann davon ausgegangen werden, dass BINH grunds{\"a}tzlich f{\"u}r den Einsatz in bio-chemischen Methoden geeignet ist. Zusammenfassend l{\"a}sst sich sagen, dass die Derivatisierung von Kohlenhydraten mit INH, BINH und BACH zu einer deutlichen Verbesserung der Trenn- und Fragmentierungseigenschaften f{\"u}hrten. Dadurch konnten Identifizierung und Strukturanalyse sowohl von kleinen Zuckern, als auch von Glykanen erleichtert werden. Im Vergleich zu dem Standard-Derivatisierungsreagenz 2-AB zeigten die Hydrazide nicht nur im Bereich der Fragmentierungen, sondern auch durch die einfachere Derivatisierungsreaktion wesentliche Vorteile.},
  subject      = {MALDI-MS},
  language  = {de}
}
@phdthesis{Baumann2011,
  author    = {Baumann, Daniel},
  title     = {Charakterisierung der Pharmakokinetik und Pharmakodynamik intranasaler Glucocorticoide anhand von in vitro und ex vivo Modellen},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-57230},
  school      = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg},
  year      = {2011},
  abstract  = {Ziel dieser Arbeit war es die intranasalen pharmakokinetischen Abl{\"a}ufe nach topischer Applikation mittels in vitro und ex vivo Experimenten zu charakterisieren und ihre Auswirkungen auf die Pharmakodynamik zu beschreiben. Es wurden hierbei die nasal angewendeten Glucocorticoide Triamcinolonacetonid (TCA), Budesonid (Bud), Beclomethasondipropionat (BDP), Fluticasonpropionat (FP), Mometasonfuroat (MF) und Fluticasonfuroat (FF) sowie ihre handels{\"u}blichen Pr{\"a}parate Nasacort® (TCA), Budes® (Bud), ratioAllerg® (BDP), Flutide® Nasal (FP), Nasonex® (MF) und Avamys® (FF) untersucht. Zum Aufbringen der Wirkstoffsuspension auf die nasale Mukosa durch den Patienten kommen Dosierpumpsprays zum Einsatz, deren Dosiervorrichtung das Applikationsvolumen festlegen. Die Bestimmung des Spr{\"u}hstoßvolumens unterschiedlicher handels{\"u}blicher Pr{\"a}parate ergab Werte zwischen 56 und 147 µL/Spr{\"u}hstoß. Zum ersten Mal wurde eine Methode entwickelt, die es erm{\"o}glichte die Glucocorticoidkonzentration in den w{\"a}ssrigen {\"U}berst{\"a}nden handels{\"u}blicher Pr{\"a}parate zu bestimmen. Die Wasserl{\"o}slichkeit der unterschiedlichen Glucocorticoide sowie die galenische Zusammensetzung der Formulierungen konnten als m{\"o}gliche Einflussfaktoren f{\"u}r den bereits gel{\"o}sten Wirkstoffanteil ermittelt werden. Es konnte erstmals gezeigt werden, dass die L{\"o}slichkeit der Wirkstoffkristalle der lipophileren Substanzen wie BDP, FP, MF und FF durch das KNS signifikant verbessert wurde. Die L{\"o}slichkeit der hydrophileren Wirkstoffe wie TCA und Bud wurde durch das KNS dagegen nur leicht beeinflusst. Nach der Aufl{\"o}sung der Wirkstoffkristalle k{\"o}nnen die gel{\"o}sten Molek{\"u}le zur cytoplasmatischen Zielstruktur, dem Glucocorticoidrezeptor diffundieren und spezifisch binden. Neben der Rezeptorbindung erfolgt auch eine unspezifische Bindung an Nasengewebe. So wurde zun{\"a}chst mit einem einfachen, bereits etablierten Versuchsaufbau erstmalig die Bindung von FF an Nasengewebe im Vergleich zu anderen Glucocorticoiden in vitro untersucht. Die lipophileren Substanzen wie FF, MF und FP grenzten sich hierbei durch eine h{\"o}here Gewebebindung von den hydrophileren TCA und Bud ab. Es wurde ein neues Modell entwickelt, welches die pharmakokinetische Untersuchung zur Gewebebindung mit der Pharmakodynamik der Wirkstoffe in Form ihres antiinflammatorischen Effektes im Zellkulturmodell verkn{\"u}pfen sollte. So wurde wirkstoffges{\"a}ttigtes Gewebe einer extensiven Auswaschphase in Humanplasma ausgesetzt, um es anschließend mit humanen Lungenepithelzellen zu inkubieren. Es konnte gezeigt werden, dass alle Gewebeproben den Wirkstoff in das Zellkulturmedium freisetzten, was eine Hemmung der IL-8 Sekretion aus Lungenepithelzellen zur Folge hatte. Die St{\"a}rke des antiinflammatorischen Effektes der IL-8 Hemmung durch FF, FP, Bud und TCA entsprach der Kombination aus Geweberetention und intrinsischer Aktivit{\"a}t (Rezeptoraffinit{\"a}t) der Wirkstoffe. Gewebeproben des MF f{\"u}hrten zur geringsten IL-8 Hemmung, was durch die chemische Instabilit{\"a}t der Substanz erkl{\"a}rt werden konnte. Um eine weitere Ann{\"a}herung an physiologische Verh{\"a}ltnisse zu erreichen, wurde erfolgreich ein Modell entwickelt, welches nach Applikation der Suspension auf die Mukosa die pharmakokinetischen Abl{\"a}ufe simulieren sollte. Daf{\"u}r entscheidend war die Einbettung respiratorischen Gewebes in eine Gel-Matrix, wodurch eine zusammenh{\"a}ngende Mukosa-{\"a}hnliche Oberfl{\"a}che erreicht werden konnte. Als Modellsubstanzen wurden Bud aus Budes®-Nasenspray und FP aus Flutide® Nasal sowie als Vertreter der Antihistaminika Azelastin-HCl (AZ-HCl) aus Vividrin® akut eingesetzt. Es konnte gezeigt werden, dass die Gewebebindung des AZ-HCl im Vergleich zu den Glucocorticoiden am h{\"o}chsten war. Die gute Korrelation der Gewebebindung der Substanzen mit ihrem Verteilungsvolumen und der Vergleich von FP mit Bud zeigte die erfolgreiche Etablierung des Modells. Beide Glucocorticoide zeigten nach Applikation der Wirkstoffsuspension zun{\"a}chst eine {\"a}hnliche Assoziation an das Gewebe. Bei der Inkubation der Gewebe-Gel-Matrix mit Humanplasma wurde schließlich Fluticasonpropionat aus der Gewebe-Gel-Bindung im Vergleich zu Budesonid langsam freigesetzt. Weiterhin wurde im Gewebe-Gel-Modell die Bedeutung der Pharmakokinetik der Wirkstoffe auf die Pharmakodynamik ermittelt. Es wurden Freisetzungsproben der Gewebe-Gel-Matrices von AZ-HCl und FP auf ihre antiinflammatorische Aktivit{\"a}t untersucht. Die deutlich h{\"o}here Bindung des AZ-HCl an die Gewebe-Gel-Matrix {\"a}ußerte sich auch in h{\"o}heren Plasmakonzentrationen bei der Freisetzung im Vergleich zu FP. Jedoch konnte im Zellkulturmodell gezeigt werden, dass die Hemmung der IL-8 Freisetzung des FP, trotz der geringeren Konzentration in der Freisetzungsmatrix, das antiinflammatorische Potential des AZ-HCl {\"u}bertraf.},
  subject      = {Pharmakokinetik},
  language  = {de}
}
@article{BechtSchollmayerMonakhovaetal.2021,
  author    = {Becht, Alexander and Schollmayer, Curd and Monakhova, Yulia and Holzgrabe, Ulrike},
  title     = {Tracing the origin of paracetamol tablets by near-infrared, mid-infrared, and nuclear magnetic resonance spectroscopy using principal component analysis and linear discriminant analysis},
  series = {Analytical and Bioanalytical Chemistry},
  volume    = {413},
  journal   = {Analytical and Bioanalytical Chemistry},
  number    = {11},
  doi       = {10.1007/s00216-021-03249-z},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-265400},
  pages     = {3107-3118},
  year      = {2021},
  abstract  = {Most drugs are no longer produced in their own countries by the pharmaceutical companies, but by contract manufacturers or at manufacturing sites in countries that can produce more cheaply. This not only makes it difficult to trace them back but also leaves room for criminal organizations to fake them unnoticed. For these reasons, it is becoming increasingly difficult to determine the exact origin of drugs. The goal of this work was to investigate how exactly this is possible by using different spectroscopic methods like nuclear magnetic resonance and near- and mid-infrared spectroscopy in combination with multivariate data analysis. As an example, 56 out of 64 different paracetamol preparations, collected from 19 countries around the world, were chosen to investigate whether it is possible to determine the pharmaceutical company, manufacturing site, or country of origin. By means of suitable pre-processing of the spectra and the different information contained in each method, principal component analysis was able to evaluate manufacturing relationships between individual companies and to differentiate between production sites or formulations. Linear discriminant analysis showed different results depending on the spectral method and purpose. For all spectroscopic methods, it was found that the classification of the preparations to their manufacturer achieves better results than the classification to their pharmaceutical company. The best results were obtained with nuclear magnetic resonance and near-infrared data, with 94.6\%/99.6\% and 98.7/100\% of the spectra of the preparations correctly assigned to their pharmaceutical company or manufacturer.},
  language  = {en}
}
@phdthesis{Becht2022,
  author    = {Becht, Alexander Ulrich},
  title     = {New applications for spectroscopic and chemometric studies of drugs},
  doi       = {10.25972/OPUS-27534},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-275342},
  school      = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg},
  year      = {2022},
  abstract  = {Spectroscopic methods were established decades ago in a wide variety of fields. This also applies to the pharmaceutical field, although they initially were mostly used for identity testing or structure elucidation only. Technical developments, such as miniaturization (NMR benchtop devices), Fourier transformations (for NMR, MIR spectroscopy) or the combination with chemometric evaluation (e.g., in Process Analytical Technology, PAT), have further increased their importance and opened up new applications. The aim of this work was to investigate further new approaches and to find new applications for already established methods and to show their benefits. By means of MIR, NIR and NMR data and their chemometric evaluation (principal component analysis, PCA; hierarchical cluster analysis, HCA; linear discriminant analysis, LDA), possibilities were presented to successfully determine the manufacturer or the pharmaceutical company of various paracetamol preparations. In the course of this, various similarities and correlations between the preparations of individual companies could also be identified. For this purpose, a suitable sample preparation was developed for each spectroscopic method, and suitable measurement parameters in order to obtain reproducible spectra for the chemometric evaluation were determined. Furthermore, the results of the two unsupervised methods (HCA, PCA) were compared with each other. The HCA was able to confirm those of the PCA for the very most part. Additionally, through these methods it was possible to characterize many of the preparations based on clusters formed by comparable tablet compositions. In order to be able to measure unmortared, whole tablets using the NIR spectrometer, an attachment was developed and manufactured using 3D printing. Its functionality was demonstrated by measuring and analyzing the tablets of two different batches of nine paracetamol preparations. The batches were clearly distinguished on the basis of a PCA and a significant difference was also demonstrated by means of statistical tests. For NMR spectroscopy, a method was developed to obtain optimized "fingerprint" spectra of drug formulations. For this purpose, a 1D DOSY measurement was elaborated, in which the signals of the active ingredient could be filtered out by the appropriate choice of measurement parameters. The chemometric evaluation can thus focus on the remaining signals of the excipients, on the basis of which the preparations of the same API can be distinguished. Especially in the case of formulations that consist largely of active ingredient, data pre processing of the spectra can thus be simplified and greater importance can be assigned to the originally very small excipient signals. A quantitative 1H NMR method was developed for the comparison of a high field spectrometer (400 MHz) with a benchtop spectrometer (80 MHz) for two finished drugs. It was shown that it is possible to obtain comparable results with both instruments, but that the influence of the excipients on the signals and the lower resolution of the benchtop instrument must be taken into account. Therefore, it was not possible to obtain comparable results without further optimization of the method for one of the active ingredients. In the investigation of various reactions between APIs and excipients using DOSY, its usefulness as a screening method in stability testing was demonstrated. For this purpose, three different APIs and excipients were stressed together and the reaction mixtures were subsequently measured using DOSY. Based on the translational diffusion coefficient, the reaction products could be identified and distinguished from the active ingredients and the excipients used. The importance of thoughtful processing could also be demonstrated. If all peak heights are selected when evaluating signals split by direct spin spin coupling, this allows the detection of hidden signals as long as not all signals have the same diffusion coefficient. The selective selection of individual peak heights in the case of split signals also enables the evaluation of signals that overlap slightly. However, the limitations of this method were also shown when two signals overlap too much and differ too little in their diffusion coefficients. Hence, it has been successfully demonstrated in the various projects that the new chemometric approaches, as well as the new applications of already established methods, enable in depth findings and thus have a clear added value.},
  subject      = {Instrumentelle Analytik},
  language  = {en}
}
@phdthesis{Beier2023,
  author    = {Beier, Charlotte},
  title     = {Metabolomische Untersuchung von Humanserum nach der Einnahme eines Kiefernrindenextraktes (Pycnogenol®)},
  doi       = {10.25972/OPUS-31691},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-316917},
  school      = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg},
  year      = {2023},
  abstract  = {Der aus der in Frankreich kultivierten Meeres-Kiefer (Pinus pinaster) gewonnene und standardisierte Rindenextrakt Pycnogenol enth{\"a}lt neben Procyanidinen auch weitere polyphenolische sekund{\"a}re Naturstoffe und ist zudem weltweit als USP-gelistetes Nahrungserg{\"a}nzungsmittel kommerziell erh{\"a}ltlich. Der Konsum von polyphenolreichen Lebensmitteln ist ebenso wie die Einnahme von Pycnogenol mit einer Vielzahl von positiven Effekten bei verschiedenen pathophysiologischen Prozessen assoziiert. Dazu z{\"a}hlen beispielsweise antioxidative oder antiinflammatorische Wirkungen, welche sowohl in vitro als auch in vivo beobachtet werden konnten. Bislang gelang es nach der Einnahme des Extraktes nicht alle in Humanserum oder -plasma detektierten Substanzen zu identifizieren; zudem ist nicht gekl{\"a}rt, von welchen Stoffen konkret eine Bioaktivit{\"a}t ausgeht oder ob diese durch synergistische Effekte zustande kommt. Aus diesen Gr{\"u}nden sollten in der vorliegenden Arbeit im Rahmen einer Klinischen Studie bislang nicht beschriebene Analyten in Humanserum mittels UHPLC-qTOF-MS charakterisiert werden. Hierbei wurde ein ungerichteter, metabolomischer Ansatz gew{\"a}hlt. Die Studienproben der Proband*innen wurden dabei also ohne etwaige Restriktionen analysiert, beispielsweise hinsichtlich m{\"o}glicher Molek{\"u}lstrukturen oder der Retentionszeiten der detektierten Analyten. N{\"a}her betrachtet werden sollten Analyten, die in einer individuellen Serumprobe nach Beginn der viert{\"a}gigen Pycnogenol-Einnahme neu auftraten. In Anschluss an eine Probenvorbereitung mittels methanolischer Proteinpr{\"a}zipitation im sauren Milieu konnten in dem Humanserum der Proband*innen im ESI-Positiv-Modus f{\"u}nf und im ESI-Negativ-Modus 23 interessante Analyten nachgewiesen werden, die auf die Einnahme von Pycnogenol zur{\"u}ckzuf{\"u}hren waren. Elf dieser Substanzen konnte eine Struktur zugeordnet werden, wobei alle ausschließlich als Sulfatkonjugate vorlagen. Zu diesen z{\"a}hlten neben Zimts{\"a}ure-Derivaten wie Ferulas{\"a}ure-Sulfat zudem Flavonoide, z. B. Taxifolin-Sulfat, aber auch Phenylvalerians{\"a}ure-Abk{\"o}mmlinge, beispielsweise Hydroxydihydroxyphenylvalerians{\"a}ure-Sulfat, sowie Vertreter aus der Gruppe der Benzoes{\"a}uren und weitere Aromaten wie z. B. Pyrogallol-Sulfat oder Protocatechus{\"a}ure-Sulfat. Nach unserem besten Wissen war der Aspekt der ausschließlichen Sulfatierung neuartig. Wie aufgrund des interindividuell variablen Metabolismus zu erwarten, insbesondere durch das enterale Mikrobiom, war die Verteilung dieser sogenannten Marker innerhalb der 15 Studienteilnehmenden sehr heterogen. Nicht jeder Marker wurde bei jeder Person erfasst; die Spannweite reichte dabei von einem Teilnehmenden im Falle des mikrobiellen Metaboliten Hydroxyphenylvalerians{\"a}ure-Sulfat bis hin zu 14 Proband*innen bei einer nicht-identifizierbaren, jedoch wahrscheinlich endogenen Substanz im ESI-Positiv-Modus. Am h{\"a}ufigsten wurden die elf zuordenbaren Analyten vier Stunden nach der Einnahme von Pycnogenol {\"u}ber einen Zeitraum von vier Tagen bestimmt. Im Anschluss sollte die Bioaktivit{\"a}t dieser Substanzen in einem endothelialen Zellkulturmodell untersucht werden. Das Endothel wurde als Zielstruktur gew{\"a}hlt, da eine endotheliale Dysfunktion in der Pathogenese einer Reihe von Krankheiten mit ausgepr{\"a}gter Mortalit{\"a}t und Morbidit{\"a}t eine bedeutende Rolle spielt. Zudem wurde bereits eine positive Wirkung auf die Endothelfunktion nach der Einnahme von Pycnogenol beschrieben, wobei bis dato der Mechanismus auf molekularer Ebene unklar war. Die Charakterisierung der Sulfatkonjugate bez{\"u}glich ihrer Bioaktivit{\"a}t ex vivo mit humanen Endothelzellen aus der Nabelschnurvene (HUVEC) gestaltete sich herausfordernd. Initial sollte untersucht werden, inwiefern diese Substanzen einer durch einen Entz{\"u}ndungsstimulus hervorgerufenen Sch{\"a}digung der endothelialen Glycocalyx entgegenwirken oder diese vermeiden k{\"o}nnen. Allerdings ließen sich mit den verschiedenen inflammatorischen Stimuli Lipopolysaccharid (LPS), Tumornekrosefaktor-α (TNF-α) und Wasserstoffperoxid bez{\"u}glich Konzentration und Inkubationsdauer keine reproduzierbaren Kulturbedingungen f{\"u}r eine valide ELISA-Quantifizierung des endothelialen Markers Heparansulfat etablieren. Im Anschluss erfolgte unter dem Einfluss einer TNF-α-Stimulation ein orientierendes Screening mit den Monosubstanzen Ferulas{\"a}ure und Protocatechus{\"a}ure bzw. mit deren Sulfatkonjugaten in Konzentrationen von 0,1 und 0,5 µM. Dabei zeigten die Konjugate beider Analyten bei der niedrigeren Konzentration tendenziell eine glycocalyx-protektive Wirkung, welche bei der h{\"o}heren Konzentration jedoch nicht mehr beobachtet werden konnte. Die endotheliale Permeabilit{\"a}t wurde mittels eines FITC-Dextran-Permeabilit{\"a}ts-Assays untersucht. Hiermit sollte ebenfalls ein m{\"o}glicher endothel-protektiver Einfluss der sulfatierten Substanzen unter entz{\"u}ndlichen Bedingungen (TNF-α-Stimulation) beleuchtet werden. Jedoch konnte weder bei Ferulas{\"a}ure oder Protocatechus{\"a}ure noch bei deren Sulfatkonjugate oder Taxifolin in diesem Modell ein Einfluss auf die endotheliale Barrierefunktion erfasst werden. Urspr{\"u}nglich war abschließend geplant in einem ex vivo-Modell die Humanserum-Proben mit dem darin enthaltenen Gemisch aus m{\"o}glicherweise bioaktiven Metaboliten direkt im Zellkulturmodell auf ihre Wirkung zu testen. Dies hat den Vorteil, dass simultan synergistische Effekte und Einfl{\"u}sse der Matrix untersucht werden k{\"o}nnen und ausschließlich in vivo erreichbare Konzentrationen eingesetzt werden. Aufgrund der limitierten Verf{\"u}gbarkeit der Studienproben und der oben geschilderten heterogenen Ergebnisse wurde auf eine weitere Analyse im Rahmen eines ex vivo-Modells verzichtet. Mit der vorliegenden Arbeit konnte gezeigt werden, dass nach der Einnahme von Pycnogenol resorbierte Bestandteile und Metabolite in Humanserum ausschließlich als Sulfatkonjugate vorlagen. Zudem wurde bez{\"u}glich der Evaluation der endothelialen Bioaktivit{\"a}t durch Polyphenole eine Grundlage f{\"u}r weitere Untersuchungen geschaffen. Damit konnte ein Beitrag zur pharmakokinetischen und -dynamischen Charakterisierung von Pycnogenol geleistet werden.},
  subject      = {Polyphenole},
  language  = {de}
}